興趣小組開展“自制簡易家庭制氧機”的跨學科實踐活動。
活動一：探秘制氧原理
目前市場上常見的家用制氧機的工作原理有兩種：分子篩制氧法和化學試劑法。
（1）分子篩制氧法以空氣為原料，當空氣經(jīng)過分子篩時，氮氣和氧氣分離，獲得高濃度的氧氣。其微觀示意圖如圖所示。則該制氧機制得的“氧氣”屬于

混合物

混合物

（選填“純凈物”或“混合物”）。

（2）市場上銷售的家用化學試劑制氧機的主要原料一般是過氧化氫溶液或過碳酸鈉固體（化學式為2Na₂CO₃?3H₂O₂。溶于水后能發(fā)生反應(yīng)：2Na₂CO₃?3H₂O₂

M

n

O

2

Na₂CO₃+H₂O+O₂，（且該反應(yīng)放熱）。不采用高錳酸鉀分解制氧氣的原因可能是

反應(yīng)需要加熱

反應(yīng)需要加熱

。
活動二：選擇制氧試劑
【查閱資料】常溫常壓下產(chǎn)生150mL的氧氣，以5%的過氧化氫溶液為制氧劑需要9.1mL；以過碳酸鈉為制氧劑需要1.41g。
【實驗方案】利用如圖裝置設(shè)計如下表實驗并記錄0～20min量筒中水的體積。
?

	錐形瓶中藥品	注射器中藥品
實驗1	0.2g二氧化錳	9.1mL5%過氧化氫溶液
實驗2	1.41g過碳酸鈉和0.2g二氧化錳	一定體積的水

（1）檢查如圖裝置氣密性時，先堵住末端導(dǎo)管口，將注射器活塞拉動到一定位置，松開手后，活塞回到原位置，說明裝置

不漏氣

不漏氣

（選填“漏氣”或“不漏氣”）。
（2）實驗1中反應(yīng)的符號表達式為

H₂O₂

M

n

O

2

H₂O+O₂

H₂O₂

M

n

O

2

H₂O+O₂

。
（3）實驗2中水的體積較合適的是

9.1

9.1

mL。（選填“1.41”或“9.1”）
（4）依據(jù)如圖所示實驗結(jié)果，小組同學決定選用過碳酸鈉固體作為便攜式制氧機的制氧劑，理由是：

①過碳酸鈉是固體，比過氧化氫溶液便于攜帶；
②

過碳酸鈉制取氧氣的速率更快

過碳酸鈉制取氧氣的速率更快

。
活動三：自制制氧裝置
小組同學利用飲料瓶、吸管等廢舊物品設(shè)計并制作了如圖裝置。洗氣裝置中的水除了有過濾雜質(zhì)提純氧氣的作用外，還可以起到的作用是

AB

AB

（填序號）。
?
A.觀察氧氣生成速率
B.降低吸入氧氣溫度
C.加快氧氣生成速率
活動四：成果交流展示
小組同學將自制簡易家用制氧機在原版本的基礎(chǔ)上經(jīng)歷了如圖所示的迭代優(yōu)化，請寫出改進后裝置的一個優(yōu)點

節(jié)省材料（合理即可）

節(jié)省材料（合理即可）

。
?
裝置進行展示后得到了師生的好評。在跨學科實踐活動中，同學們也學到了將化學、技術(shù)、工程融合解決實際問題的思路與方法。